JP2000300921A - エアフィルタ濾材およびそれを用いたエアフィルタユニット - Google Patents
エアフィルタ濾材およびそれを用いたエアフィルタユニットInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 捕獲した塵埃による目詰まりを防ぎ、圧力損
失の上昇を抑制できるエアフィルタ濾材を提供する。 【解決手段】 ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜１
と繊維製通気性多孔材２とを含むエアフィルタ濾材であ
って、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜１の上
流側に、繊維径が１〜１５μｍの範囲、その気孔率が７
０％以上、その目付け量が６０ｇ／ｍ2以上である前記
繊維製通気性多孔材２を配置する。前記繊維製通気性多
孔材２としては、不織布が好ましく、その材質として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレート等が使用できる。
失の上昇を抑制できるエアフィルタ濾材を提供する。 【解決手段】 ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜１
と繊維製通気性多孔材２とを含むエアフィルタ濾材であ
って、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜１の上
流側に、繊維径が１〜１５μｍの範囲、その気孔率が７
０％以上、その目付け量が６０ｇ／ｍ2以上である前記
繊維製通気性多孔材２を配置する。前記繊維製通気性多
孔材２としては、不織布が好ましく、その材質として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレート等が使用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリテトラフルオ
ロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」という）多孔質膜を用
いたエアフィルタ濾材に関し、さらに詳しくは、例え
ば、半導体工業や薬品工業等のクリーンルームで使用さ
れる空気や気体中の浮遊粒子の捕獲に用いるフィルタ濾
材、ハードディスク内部に進入する塵埃やハードディス
ク内部で発生する塵埃の捕獲に用いるフィルタ濾材（例
えば、ベントフィルタ濾材）、または掃除機により吸引
した塵埃の捕獲に用いるフィルタ濾材として好ましく使
用できるエアフィルタ濾材およびそれを用いたエアフィ
ルタユニットに関する。
ロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」という）多孔質膜を用
いたエアフィルタ濾材に関し、さらに詳しくは、例え
ば、半導体工業や薬品工業等のクリーンルームで使用さ
れる空気や気体中の浮遊粒子の捕獲に用いるフィルタ濾
材、ハードディスク内部に進入する塵埃やハードディス
ク内部で発生する塵埃の捕獲に用いるフィルタ濾材（例
えば、ベントフィルタ濾材）、または掃除機により吸引
した塵埃の捕獲に用いるフィルタ濾材として好ましく使
用できるエアフィルタ濾材およびそれを用いたエアフィ
ルタユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、クリーンルーム等で使用されるエ
アフィルタユニットには、ガラス繊維にバインダーを加
えて抄紙したエアフィルタ濾材が多く使用されている。
しかし、このような濾材には、例えば、濾材中の付着小
繊維の存在や、加工による折り曲げ時の自己発塵という
ような問題がある。また、前記自己発塵を防止するため
に、バインダー量を増加させると、その圧力損失が増大
する等のおそれもある（特開昭６３−１６０１９号公
報）。さらに、このような濾材は、フッ酸等のある種の
化学薬品と接触すると、ガラスおよびバインダーが劣化
して発塵するという問題もある。
アフィルタユニットには、ガラス繊維にバインダーを加
えて抄紙したエアフィルタ濾材が多く使用されている。
しかし、このような濾材には、例えば、濾材中の付着小
繊維の存在や、加工による折り曲げ時の自己発塵という
ような問題がある。また、前記自己発塵を防止するため
に、バインダー量を増加させると、その圧力損失が増大
する等のおそれもある（特開昭６３−１６０１９号公
報）。さらに、このような濾材は、フッ酸等のある種の
化学薬品と接触すると、ガラスおよびバインダーが劣化
して発塵するという問題もある。
【０００３】一方、ＰＴＦＥはクリーンな材料で、耐薬
品性にも優れている。そこで、近年、前記ＰＴＦＥ多孔
質膜が、エアフィルタ濾材として種々の分野で使用され
ており、特に、厳しい清浄環境が要求されている半導体
製造等の分野におけるエアフィルタ濾材として有用であ
る。
品性にも優れている。そこで、近年、前記ＰＴＦＥ多孔
質膜が、エアフィルタ濾材として種々の分野で使用され
ており、特に、厳しい清浄環境が要求されている半導体
製造等の分野におけるエアフィルタ濾材として有用であ
る。
【０００４】前記ＰＴＦＥ多孔質膜は、例えば、シート
状ＰＴＦＥ成形体を作製し、これを二軸延伸して多孔質
化することにより製造できる。このようにして製造され
たＰＴＦＥ多孔質膜は、圧力損失が非常に低く、捕集効
率が非常に高いため、塵埃捕集性能に優れている。しか
しながら、前記ＰＴＦＥ多孔質膜は、延伸によりその厚
みが薄くなるため強度が弱く、それ単独ではエアフィル
タ濾材として使用が困難である。このため、前記ＰＴＦ
Ｅ多孔質膜に、補強材として通気性多孔材を複合または
積層化したものがエアフィルタ濾材として使用されてい
る（国際公開番号ＷＯ９４／１６８０２号公報）。
状ＰＴＦＥ成形体を作製し、これを二軸延伸して多孔質
化することにより製造できる。このようにして製造され
たＰＴＦＥ多孔質膜は、圧力損失が非常に低く、捕集効
率が非常に高いため、塵埃捕集性能に優れている。しか
しながら、前記ＰＴＦＥ多孔質膜は、延伸によりその厚
みが薄くなるため強度が弱く、それ単独ではエアフィル
タ濾材として使用が困難である。このため、前記ＰＴＦ
Ｅ多孔質膜に、補強材として通気性多孔材を複合または
積層化したものがエアフィルタ濾材として使用されてい
る（国際公開番号ＷＯ９４／１６８０２号公報）。
【０００５】前記補強材としては、ＰＴＦＥ多孔質膜と
のラミネート時に収縮せず、プリーツ加工等に対しても
適度な剛性が得られることから、一般的に、ポリエチレ
ン（ＰＥ）製の合成繊維で構成された、芯鞘構造のスパ
ンボンドタイプ不織布が用いられている。例えば、前記
ＰＴＦＥ多孔質膜に前記不織布等の補強材を積層したフ
ィルタ濾材をプリーツ加工して用いたエアフィルタユニ
ットでは、粒径０．１μｍの粒子に対する捕集効率が９
９．９９９９９９％以上と非常に優れた塵埃捕集性能を
有し、これによりクリーンルーム等の清浄環境を一段と
向上することが可能となっている。しかしながら、前記
補強材は、塵埃をほとんど捕獲せずに透過させてしまう
ため、ＰＴＦＥ多孔質膜において、捕獲した塵埃による
目詰まりが起こり易く、使用しているうちにその圧力損
失が大きく上昇するという問題がある。
のラミネート時に収縮せず、プリーツ加工等に対しても
適度な剛性が得られることから、一般的に、ポリエチレ
ン（ＰＥ）製の合成繊維で構成された、芯鞘構造のスパ
ンボンドタイプ不織布が用いられている。例えば、前記
ＰＴＦＥ多孔質膜に前記不織布等の補強材を積層したフ
ィルタ濾材をプリーツ加工して用いたエアフィルタユニ
ットでは、粒径０．１μｍの粒子に対する捕集効率が９
９．９９９９９９％以上と非常に優れた塵埃捕集性能を
有し、これによりクリーンルーム等の清浄環境を一段と
向上することが可能となっている。しかしながら、前記
補強材は、塵埃をほとんど捕獲せずに透過させてしまう
ため、ＰＴＦＥ多孔質膜において、捕獲した塵埃による
目詰まりが起こり易く、使用しているうちにその圧力損
失が大きく上昇するという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、圧力損失の上昇が抑制されたエアフィルタ濾材およ
びそれを用いたエアフィルタユニットの提供である。
は、圧力損失の上昇が抑制されたエアフィルタ濾材およ
びそれを用いたエアフィルタユニットの提供である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のエアフィルタ濾材は、ＰＴＦＥ多孔質膜と
繊維製通気性多孔材とを含むエアフィルタ濾材であっ
て、前記多孔質膜の気体の流れの上流側に前記繊維製通
気性多孔材が配置され、前記繊維製通気性多孔材は、そ
の繊維径が１〜１５μｍの範囲、その気孔率が７０％以
上、その目付け量が６０ｇ／ｍ2以上であることを特徴
とする。
に、本発明のエアフィルタ濾材は、ＰＴＦＥ多孔質膜と
繊維製通気性多孔材とを含むエアフィルタ濾材であっ
て、前記多孔質膜の気体の流れの上流側に前記繊維製通
気性多孔材が配置され、前記繊維製通気性多孔材は、そ
の繊維径が１〜１５μｍの範囲、その気孔率が７０％以
上、その目付け量が６０ｇ／ｍ2以上であることを特徴
とする。
【０００８】前記物性を有する繊維製通気性多孔材は、
補強材としての機能を有することに加え、それ自身も塵
埃捕集機能を有し、プレフィルターとして作用する。こ
のため、本発明のエアフィルタ濾材は、ＰＴＦＥ多孔質
膜における目詰まりが防止され、これに起因する圧力損
失の上昇を抑制でき、その使用寿命も長くなる。なお、
従来の通気性多孔材が塵埃をほとんど捕獲できないの
は、その繊維径が約２０μｍ以上と太いことが一因であ
ると、本発明者らは推察している。
補強材としての機能を有することに加え、それ自身も塵
埃捕集機能を有し、プレフィルターとして作用する。こ
のため、本発明のエアフィルタ濾材は、ＰＴＦＥ多孔質
膜における目詰まりが防止され、これに起因する圧力損
失の上昇を抑制でき、その使用寿命も長くなる。なお、
従来の通気性多孔材が塵埃をほとんど捕獲できないの
は、その繊維径が約２０μｍ以上と太いことが一因であ
ると、本発明者らは推察している。
【０００９】また、前記繊維製通気性多孔材において、
前記繊維径は１〜５μｍの範囲、前記気孔率は７０〜９
０％の範囲、前記目付け量は６０〜２００ｇ／ｍ2の範
囲であることがそれぞれ好ましい。
前記繊維径は１〜５μｍの範囲、前記気孔率は７０〜９
０％の範囲、前記目付け量は６０〜２００ｇ／ｍ2の範
囲であることがそれぞれ好ましい。
【００１０】本発明のエアフィルタユニットは、本発明
のエアフィルタ濾材を用いることを特徴とする。本発明
のエアフィルタ濾材を用いたエアフィルタユニットは、
捕獲した塵埃による目詰まりが起こりにくく、使用寿命
も長くなることから、低コスト化を図ることができる。
特に、厳しい清浄環境が要求される半導体製造等におい
て使用するエアフィルタユニットとして有用である。
のエアフィルタ濾材を用いることを特徴とする。本発明
のエアフィルタ濾材を用いたエアフィルタユニットは、
捕獲した塵埃による目詰まりが起こりにくく、使用寿命
も長くなることから、低コスト化を図ることができる。
特に、厳しい清浄環境が要求される半導体製造等におい
て使用するエアフィルタユニットとして有用である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明のエアフィルタ濾材は、前
述のようにＰＴＦＥ多孔質膜と前記物性の繊維製通気性
多孔材とを含み、前記多孔質膜の上流側に前記繊維製通
気性多孔材が配置されている。
述のようにＰＴＦＥ多孔質膜と前記物性の繊維製通気性
多孔材とを含み、前記多孔質膜の上流側に前記繊維製通
気性多孔材が配置されている。
【００１２】前記ＰＴＦＥ多孔質膜としては、使用用途
に応じた性能が発揮されるものであれば、特に制限され
ないが、例えば、半導体製造用クリーンルーム等におけ
るエアフィルタ濾材に使用する場合は、塵埃捕集性能を
表すＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ ｆｉｌｔｅｒ（Ｐ
Ｆ）値が、１５より大きいことが好ましく、２０〜４０
の範囲がより好ましい。なお、前記ＰＦ値は、下記式
（数１）より求めることができ、下記式（数１）におけ
る捕集効率および圧力損失は、後述する方法により求め
ることができる。
に応じた性能が発揮されるものであれば、特に制限され
ないが、例えば、半導体製造用クリーンルーム等におけ
るエアフィルタ濾材に使用する場合は、塵埃捕集性能を
表すＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ ｆｉｌｔｅｒ（Ｐ
Ｆ）値が、１５より大きいことが好ましく、２０〜４０
の範囲がより好ましい。なお、前記ＰＦ値は、下記式
（数１）より求めることができ、下記式（数１）におけ
る捕集効率および圧力損失は、後述する方法により求め
ることができる。
【００１３】
【数１】ＰＦ値＝−［Ｌｏｇ（１−捕集効率）］×１０
０／圧力損失 捕集効率の単位： ％ 圧力損失の単位： ｍｍＨ2Ｏ
０／圧力損失 捕集効率の単位： ％ 圧力損失の単位： ｍｍＨ2Ｏ
【００１４】前記ＰＴＦＥ多孔質膜において、その厚み
は、作製するエアフィルタ濾材の大きさ等により適宜決
定されるが、例えば、２〜１００μｍの範囲であり、そ
の孔径は、例えば、０．５〜５０μｍの範囲である。
は、作製するエアフィルタ濾材の大きさ等により適宜決
定されるが、例えば、２〜１００μｍの範囲であり、そ
の孔径は、例えば、０．５〜５０μｍの範囲である。
【００１５】前記ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は特に制
限されず、例えば、特開平１０−０３００３１号公報、
国際公開番号ＷＯ９４／１６８０２号公報等に記載され
ている製造方法があげられる。
限されず、例えば、特開平１０−０３００３１号公報、
国際公開番号ＷＯ９４／１６８０２号公報等に記載され
ている製造方法があげられる。
【００１６】前記ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法の一例を
以下に示す。まず、未焼成のＰＴＦＥ微粉末に液状潤滑
剤を加えて混合する。前記ＰＴＦＥ微粉末としては、特
に制限されず、市販のものが使用できる。前記液状潤滑
剤としては、前記ＰＴＦＥ微粉末の表面をぬらすことが
でき、後で除去できるものであれば特に制限されず、ナ
フサ、ホワイトオイル、流動パラフィン、トルエン、キ
シレン等の炭化水素油や、アルコール類、ケトン類およ
びエステル類の溶媒等が使用できる。また、これらは、
二種類以上併用してもよい。
以下に示す。まず、未焼成のＰＴＦＥ微粉末に液状潤滑
剤を加えて混合する。前記ＰＴＦＥ微粉末としては、特
に制限されず、市販のものが使用できる。前記液状潤滑
剤としては、前記ＰＴＦＥ微粉末の表面をぬらすことが
でき、後で除去できるものであれば特に制限されず、ナ
フサ、ホワイトオイル、流動パラフィン、トルエン、キ
シレン等の炭化水素油や、アルコール類、ケトン類およ
びエステル類の溶媒等が使用できる。また、これらは、
二種類以上併用してもよい。
【００１７】前記ＰＴＦＥ微粉末に対する液状潤滑剤の
添加割合は、前記ＰＴＦＥ微粉末の種類、液状潤滑油の
種類および後述するシート成形の条件等により適宜決定
されるが、例えば、ＰＴＦＥ微粉末１００重量部に対し
て、液状潤滑剤１５〜３５重量部の範囲である。
添加割合は、前記ＰＴＦＥ微粉末の種類、液状潤滑油の
種類および後述するシート成形の条件等により適宜決定
されるが、例えば、ＰＴＦＥ微粉末１００重量部に対し
て、液状潤滑剤１５〜３５重量部の範囲である。
【００１８】つぎに、前記混合物を未焼成状態でシート
状に成形する。前記成形方法としては、例えば、前記混
合物をロッド状に押し出した後、対になったロールによ
り圧延する圧延法や、板状に押し出してシート状にする
押し出し法があげられる。また、前記両方法を組み合せ
てもよい。このシート状成形体の厚みは、後に行う延伸
の条件等により適宜決定されるが、例えば、０．１〜
０．５ｍｍの範囲である。
状に成形する。前記成形方法としては、例えば、前記混
合物をロッド状に押し出した後、対になったロールによ
り圧延する圧延法や、板状に押し出してシート状にする
押し出し法があげられる。また、前記両方法を組み合せ
てもよい。このシート状成形体の厚みは、後に行う延伸
の条件等により適宜決定されるが、例えば、０．１〜
０．５ｍｍの範囲である。
【００１９】なお、得られたシート状成形体に含まれる
前記液状潤滑剤は、続いて行う延伸工程前に、加熱法ま
たは抽出法等により除去しておくことが好ましい。前記
抽出法に使用する溶媒は、特に制限されないが、例え
ば、ノルマルデカン、ドデカン、ナフサ、ケロシン、ス
モイル等があげられる。
前記液状潤滑剤は、続いて行う延伸工程前に、加熱法ま
たは抽出法等により除去しておくことが好ましい。前記
抽出法に使用する溶媒は、特に制限されないが、例え
ば、ノルマルデカン、ドデカン、ナフサ、ケロシン、ス
モイル等があげられる。
【００２０】つぎに、前記シート状成形物に対して延伸
を行う。この延伸は、二軸延伸が好ましい。例えば、前
記シート状成形物の長手方向において、その長さが２〜
６０倍の範囲になるように、温度１５０〜３９０℃で延
伸し、続いて、前記シート状成形物の幅方向において、
その長さが１０〜６０倍の範囲になるように、温度４０
〜１５０℃で延伸する。以上のようにして、ＰＴＦＥ多
孔質膜が製造できる。
を行う。この延伸は、二軸延伸が好ましい。例えば、前
記シート状成形物の長手方向において、その長さが２〜
６０倍の範囲になるように、温度１５０〜３９０℃で延
伸し、続いて、前記シート状成形物の幅方向において、
その長さが１０〜６０倍の範囲になるように、温度４０
〜１５０℃で延伸する。以上のようにして、ＰＴＦＥ多
孔質膜が製造できる。
【００２１】なお、ＰＴＦＥ多孔質膜の製造方法は特に
制限されず、前述のように用途に応じた性能が発揮され
るＰＴＦＥ多孔質膜を製造できればよい。
制限されず、前述のように用途に応じた性能が発揮され
るＰＴＦＥ多孔質膜を製造できればよい。
【００２２】つぎに、前記繊維製通気性多孔材は、前述
のような繊維径、気孔率および目付け量であれば、これ
以外の性質、構造、形態等は特に制限されないが、通気
性に優れた材料である不織布、織布、メッシュ（網目状
シート）等が使用でき、この中でも、強度、柔軟性、作
業性の点で優れることから不織布がより好ましい。ま
た、その繊維は、単繊維や、フィラメントからなるもの
があげられ、好ましくは、使用中にエアフィルタから繊
維が脱落することを防止できることから、前記フィラメ
ントからなるものである。
のような繊維径、気孔率および目付け量であれば、これ
以外の性質、構造、形態等は特に制限されないが、通気
性に優れた材料である不織布、織布、メッシュ（網目状
シート）等が使用でき、この中でも、強度、柔軟性、作
業性の点で優れることから不織布がより好ましい。ま
た、その繊維は、単繊維や、フィラメントからなるもの
があげられ、好ましくは、使用中にエアフィルタから繊
維が脱落することを防止できることから、前記フィラメ
ントからなるものである。
【００２３】前記繊維の材質としては、特に制限されな
いが、例えば、ＰＥ、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびこれらの複合材
等があげられる。また、前記繊維は、芯鞘構造の複合繊
維であり、芯部分が鞘部分よりも相対的に融点が高い合
成繊維であることが好ましい。このような芯鞘構造の繊
維からなる繊維製通気性多孔材を用いれば、ＰＴＦＥ多
孔質膜と加熱によりラミネートしても、収縮することを
防止できる。前記芯鞘構造の繊維としては、例えば、芯
部分がＰＥＴ製で、鞘部分がＰＥ製であるものや、芯部
分がＰＰ製で、鞘部分がＰＥ製であるものがあげられ
る。
いが、例えば、ＰＥ、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびこれらの複合材
等があげられる。また、前記繊維は、芯鞘構造の複合繊
維であり、芯部分が鞘部分よりも相対的に融点が高い合
成繊維であることが好ましい。このような芯鞘構造の繊
維からなる繊維製通気性多孔材を用いれば、ＰＴＦＥ多
孔質膜と加熱によりラミネートしても、収縮することを
防止できる。前記芯鞘構造の繊維としては、例えば、芯
部分がＰＥＴ製で、鞘部分がＰＥ製であるものや、芯部
分がＰＰ製で、鞘部分がＰＥ製であるものがあげられ
る。
【００２４】つぎに、本発明のエアフィルタ濾材は、例
えば、前記ＰＴＦＥ多孔質膜の気体の流れの上流側に前
記繊維製通気性多孔材を積層することにより製造でき
る。前記積層方法としては、特に制限されないが、例え
ば、加熱処理により接着する方法や、接着材料により接
着する方法等があげられる。
えば、前記ＰＴＦＥ多孔質膜の気体の流れの上流側に前
記繊維製通気性多孔材を積層することにより製造でき
る。前記積層方法としては、特に制限されないが、例え
ば、加熱処理により接着する方法や、接着材料により接
着する方法等があげられる。
【００２５】前記加熱処理により積層する場合は、例え
ば、前記ＰＴＦＥ多孔質膜と前記繊維製通気性多孔材と
を重ね合わせ、これを加熱部材と接触させ、前記繊維製
通気性多孔材の一部を溶融させて接着することにより行
うことができる。特に、前記両者を重ね合わせ、これを
加熱したロール間に通す方法は、加熱作業を連続して実
施できるため好ましい。前記加熱処理の条件は、前記繊
維製通気性多孔材の材質等により適宜決定されるが、例
えば、処理温度は前記繊維製通気性多孔材の融点以上が
好ましい。
ば、前記ＰＴＦＥ多孔質膜と前記繊維製通気性多孔材と
を重ね合わせ、これを加熱部材と接触させ、前記繊維製
通気性多孔材の一部を溶融させて接着することにより行
うことができる。特に、前記両者を重ね合わせ、これを
加熱したロール間に通す方法は、加熱作業を連続して実
施できるため好ましい。前記加熱処理の条件は、前記繊
維製通気性多孔材の材質等により適宜決定されるが、例
えば、処理温度は前記繊維製通気性多孔材の融点以上が
好ましい。
【００２６】また、前記接着材料により積層する場合
は、例えば、前記ＰＴＦＥ多孔質膜と前記繊維製通気性
多孔材との間に接着材料を介在させればよい。前記接着
材料としては、例えば、低融点のＰＥパウダー等が使用
できる。
は、例えば、前記ＰＴＦＥ多孔質膜と前記繊維製通気性
多孔材との間に接着材料を介在させればよい。前記接着
材料としては、例えば、低融点のＰＥパウダー等が使用
できる。
【００２７】本発明のエアフィルタ濾材の構造は、前述
のように、前記多孔質膜の気体の流れの上流側に前記繊
維製通気性多孔材が配置されていればよく、その他の構
成は特に制限されない。例えば、ＰＴＦＥ多孔質膜は１
層でもよいし、２層以上でもよい。前記ＰＴＦＥ多孔質
膜の積層体を有する場合、その積層数は、例えば、２〜
１０層の範囲である。前記ＰＴＦＥ多孔質膜は、同一の
ＰＴＦＥ多孔質膜を使用してもよいし、異なるＰＴＦＥ
多孔質膜を使用してもよい。前記ＰＴＦＥ多孔質膜相互
を積層する方法としては、例えば、前記ＰＴＦＥ多孔質
膜の成膜時に圧着積層する方法や、熱融着する方法等が
あげられる。
のように、前記多孔質膜の気体の流れの上流側に前記繊
維製通気性多孔材が配置されていればよく、その他の構
成は特に制限されない。例えば、ＰＴＦＥ多孔質膜は１
層でもよいし、２層以上でもよい。前記ＰＴＦＥ多孔質
膜の積層体を有する場合、その積層数は、例えば、２〜
１０層の範囲である。前記ＰＴＦＥ多孔質膜は、同一の
ＰＴＦＥ多孔質膜を使用してもよいし、異なるＰＴＦＥ
多孔質膜を使用してもよい。前記ＰＴＦＥ多孔質膜相互
を積層する方法としては、例えば、前記ＰＴＦＥ多孔質
膜の成膜時に圧着積層する方法や、熱融着する方法等が
あげられる。
【００２８】また、ＰＴＦＥ多孔質膜の下流側には、上
流側と同様に、前記繊維製通気性多孔材が配置されても
よいし、異なる通気性多孔材が配置されてもよい。
流側と同様に、前記繊維製通気性多孔材が配置されても
よいし、異なる通気性多孔材が配置されてもよい。
【００２９】このように、本発明のエアフィルタ濾材の
構成は特に制限されず、例えば、図１に示すように、Ｐ
ＴＦＥ多孔質膜１の気体の流れ（矢印）の上流側の面に
のみ繊維製通気性多孔材２が配置されてもよいし、図２
に示すように、ＰＴＦＥ多孔質膜１の両面に繊維製通気
性多孔材２が配置されてもよい。また、図３に示すよう
に、ＰＴＦＥ多孔質膜１の気体の流れ（矢印）の上流側
の面に接着層３を介して繊維製通気性多孔材２が配置さ
れてもよい。
構成は特に制限されず、例えば、図１に示すように、Ｐ
ＴＦＥ多孔質膜１の気体の流れ（矢印）の上流側の面に
のみ繊維製通気性多孔材２が配置されてもよいし、図２
に示すように、ＰＴＦＥ多孔質膜１の両面に繊維製通気
性多孔材２が配置されてもよい。また、図３に示すよう
に、ＰＴＦＥ多孔質膜１の気体の流れ（矢印）の上流側
の面に接着層３を介して繊維製通気性多孔材２が配置さ
れてもよい。
【００３０】本発明のエアフィルタ濾材の全体厚みは、
例えば、厚み０．２〜２．０ｍｍの範囲であり、好まし
くは、０．２５〜１．０ｍｍの範囲である。
例えば、厚み０．２〜２．０ｍｍの範囲であり、好まし
くは、０．２５〜１．０ｍｍの範囲である。
【００３１】つぎに、本発明のエアフィルタユニット
は、本発明のエアフィルタ濾材を使用する以外は、常法
により製造でき、例えば、本発明のエアフィルタ濾材を
連続したＷ字状にひだ折り加工（プリーツ加工）し、こ
れに枠付けすれば製造できる。
は、本発明のエアフィルタ濾材を使用する以外は、常法
により製造でき、例えば、本発明のエアフィルタ濾材を
連続したＷ字状にひだ折り加工（プリーツ加工）し、こ
れに枠付けすれば製造できる。
【００３２】
【実施例】つぎに、本発明の実施例について、比較例と
併せて説明する。なお、実施例および比較例における繊
維製通気性多孔材およびエアフィルタ濾材の各特性の測
定方法は、以下に示すとおりである。
併せて説明する。なお、実施例および比較例における繊
維製通気性多孔材およびエアフィルタ濾材の各特性の測
定方法は、以下に示すとおりである。
【００３３】（１）繊維径 繊維製通気性多孔材の表面を走査顕微鏡（ＳＥＭ）写真
に撮り、その繊維径を測定した。
に撮り、その繊維径を測定した。
【００３４】（２）目付け量 繊維製通気性多孔材を１００ｃｍ2にサンプリングし、
その重さを電子天秤により測定して１ｍ2当たりの質量
（ｇ）を求めた。
その重さを電子天秤により測定して１ｍ2当たりの質量
（ｇ）を求めた。
【００３５】（３）気孔率 繊維製通気性多孔材の厚みを、ダイヤルシックネスゲー
ジ（測定子径：１０φ、最小目盛り：１０μｍ）を用い
て５点測定し、その平均値を求めた。前記厚みの平均値
と前記繊維製通気性多孔材の目付け量の値とを下記式
（数２）に代入して気孔率を算出した。
ジ（測定子径：１０φ、最小目盛り：１０μｍ）を用い
て５点測定し、その平均値を求めた。前記厚みの平均値
と前記繊維製通気性多孔材の目付け量の値とを下記式
（数２）に代入して気孔率を算出した。
【００３６】
【数２】気孔率（％）＝［Ａ−（Ｂ／Ｃ）］／Ａ Ａ ： 繊維製通気性多孔材に用いた材質の真比重（ｇ
／ｍ2） Ｂ ： 目付け量（ｇ／ｍ2） Ｃ ： 平均厚み（μｍ）
／ｍ2） Ｂ ： 目付け量（ｇ／ｍ2） Ｃ ： 平均厚み（μｍ）
【００３７】（４）圧力損失 サンプル（ＰＴＦＥ多孔質膜またはエアフィルタ濾材、
以下同じ）を有効面積１００ｃｍ2の円形ホルダーにセ
ットし、入口側から大気塵を供給しつつ、前記入口側と
出口側に圧力差を与え、前記サンプルの透過流速を５．
３ｃｍ／秒に調整して前記大気塵を透過させ、一定時間
毎の圧力損失（単位：ｍｍＨ2Ｏ）を圧力計（マノメー
ター）で測定した。エアフィルタ濾材の場合、サンプル
は、大気塵を供給する入口側に、エアフィルタ濾材の上
流側（繊維製通気性多孔材側）が位置するようにセット
した。なお、前記大気塵とは、雰囲気中に浮遊している
塵埃をいう。
以下同じ）を有効面積１００ｃｍ2の円形ホルダーにセ
ットし、入口側から大気塵を供給しつつ、前記入口側と
出口側に圧力差を与え、前記サンプルの透過流速を５．
３ｃｍ／秒に調整して前記大気塵を透過させ、一定時間
毎の圧力損失（単位：ｍｍＨ2Ｏ）を圧力計（マノメー
ター）で測定した。エアフィルタ濾材の場合、サンプル
は、大気塵を供給する入口側に、エアフィルタ濾材の上
流側（繊維製通気性多孔材側）が位置するようにセット
した。なお、前記大気塵とは、雰囲気中に浮遊している
塵埃をいう。
【００３８】（５）Ｄｕｓｔ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｃａｐ
ａｃｉｔｙ（ＤＨＣ） 圧力損失の測定方法と同様にしてサンプルに大気塵を透
過させ、一定時間毎に、前記サンプルの重量変化を電子
天秤で測定した。
ａｃｉｔｙ（ＤＨＣ） 圧力損失の測定方法と同様にしてサンプルに大気塵を透
過させ、一定時間毎に、前記サンプルの重量変化を電子
天秤で測定した。
【００３９】（６）捕集効率 圧力損失の測定方法と同様にしてサンプルをセットし
た。そして、サンプルの透過速度を５．３ｃｍ／秒にし
て、前記サンプルの上流側に、粒径０．５μｍ以上の多
分散ジオクチルフタレート（以下、「ＤＯＰ」という）
粒子を約１０7個／リットルになるように供給し、前記
上流側のＤＯＰ粒子濃度とサンプルを透過してきた下流
側のＤＯＰ粒子濃度とをパーティクルカウンターで測定
して下記式（数３）により捕集効率を求めた。ただし、
対象粒子は、粒径０．５μｍ以上の範囲のものとした。
た。そして、サンプルの透過速度を５．３ｃｍ／秒にし
て、前記サンプルの上流側に、粒径０．５μｍ以上の多
分散ジオクチルフタレート（以下、「ＤＯＰ」という）
粒子を約１０7個／リットルになるように供給し、前記
上流側のＤＯＰ粒子濃度とサンプルを透過してきた下流
側のＤＯＰ粒子濃度とをパーティクルカウンターで測定
して下記式（数３）により捕集効率を求めた。ただし、
対象粒子は、粒径０．５μｍ以上の範囲のものとした。
【００４０】
【数３】捕集効率（％）＝［１−（下流側濃度／上流側
濃度）］×１００ 下流側濃度の単位：粒子個数／リットル 上流側濃度の単位：粒子個数／リットル
濃度）］×１００ 下流側濃度の単位：粒子個数／リットル 上流側濃度の単位：粒子個数／リットル
【００４１】（実施例１）ＰＴＦＥファインパウダー
（フルオンＣＤ−１２３、旭・ＩＣＩフロロポリマーズ
社製）１００重量部に対して液状潤滑剤（流動パラフィ
ン）３０重量部を均一に混合し、この混合物を圧力２０
ｋｇ／ｃｍ2で予備成形した。ついで、予備成形物をロ
ッド状に押し出し成形し、このロッド状物を一対の金属
製圧延ロール間に通して、厚み０．２ｍｍの長尺のシー
ト状ＰＴＦＥ成形体を得た。つぎに、ノルマルデカンを
用いた抽出法により、前記シート状ＰＴＦＥ成形体から
前記液状潤滑剤を除去した後、これを管状芯体にロール
状に捲回した。
（フルオンＣＤ−１２３、旭・ＩＣＩフロロポリマーズ
社製）１００重量部に対して液状潤滑剤（流動パラフィ
ン）３０重量部を均一に混合し、この混合物を圧力２０
ｋｇ／ｃｍ2で予備成形した。ついで、予備成形物をロ
ッド状に押し出し成形し、このロッド状物を一対の金属
製圧延ロール間に通して、厚み０．２ｍｍの長尺のシー
ト状ＰＴＦＥ成形体を得た。つぎに、ノルマルデカンを
用いた抽出法により、前記シート状ＰＴＦＥ成形体から
前記液状潤滑剤を除去した後、これを管状芯体にロール
状に捲回した。
【００４２】前記捲回したシート状ＰＴＦＥ成形体を、
ロール延伸法により、その長さが長手方向に２０倍にな
るように、３７０℃で延伸を行った。続いて、このシー
ト状ＰＴＦＥ成形体を、テンターを用いて、その長さが
幅方向に１０倍になるように１００℃で延伸し、焼成状
態のＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
ロール延伸法により、その長さが長手方向に２０倍にな
るように、３７０℃で延伸を行った。続いて、このシー
ト状ＰＴＦＥ成形体を、テンターを用いて、その長さが
幅方向に１０倍になるように１００℃で延伸し、焼成状
態のＰＴＦＥ多孔質膜を得た。
【００４３】前記ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に配置する
繊維製通気性多孔材として、表示規格が繊維径約１０μ
ｍ、目付け量６０ｇ／ｍ2の市販のＰＰ不織布を用い
た。そして、前記ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に、前記繊
維製通気性多孔材を重ね、前記ＰＴＦＥ多孔質膜の下流
側に、繊維径２０μｍ、目付け量３０ｇ／ｍ2のＰＥ／
ＰＥＴ芯鞘不織布を重ねた後、これを１４５℃に加熱し
た一対のロール間に通過させることによりラミネートを
行い、エアフィルタ濾材を作製した。
繊維製通気性多孔材として、表示規格が繊維径約１０μ
ｍ、目付け量６０ｇ／ｍ2の市販のＰＰ不織布を用い
た。そして、前記ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に、前記繊
維製通気性多孔材を重ね、前記ＰＴＦＥ多孔質膜の下流
側に、繊維径２０μｍ、目付け量３０ｇ／ｍ2のＰＥ／
ＰＥＴ芯鞘不織布を重ねた後、これを１４５℃に加熱し
た一対のロール間に通過させることによりラミネートを
行い、エアフィルタ濾材を作製した。
【００４４】（実施例２）ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に
積層する繊維製通気性多孔材として、表示規格が繊維径
約１０μｍ、目付け量８０ｇ／ｍ2の市販のＰＰ不織布
を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、ＰＴＦＥ
多孔質膜の作製およびエアフィルタ濾材の作製を行っ
た。
積層する繊維製通気性多孔材として、表示規格が繊維径
約１０μｍ、目付け量８０ｇ／ｍ2の市販のＰＰ不織布
を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、ＰＴＦＥ
多孔質膜の作製およびエアフィルタ濾材の作製を行っ
た。
【００４５】（実施例３）ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に
積層する繊維製通気性多孔材として、表示規格が繊維径
約１０μｍ、目付け量１００ｇ／ｍ2の市販のＰＰ不織
布を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、ＰＴＦ
Ｅ多孔質膜の作製およびエアフィルタ濾材の作製を行っ
た。
積層する繊維製通気性多孔材として、表示規格が繊維径
約１０μｍ、目付け量１００ｇ／ｍ2の市販のＰＰ不織
布を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、ＰＴＦ
Ｅ多孔質膜の作製およびエアフィルタ濾材の作製を行っ
た。
【００４６】（実施例４）ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に
積層する繊維製通気性多孔材として、表示規格が繊維径
約３μｍ、目付け量１００ｇ／ｍ2の市販のＰＰ不織布
を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、ＰＴＦＥ
多孔質膜の作製およびエアフィルタ濾材の作製を行っ
た。
積層する繊維製通気性多孔材として、表示規格が繊維径
約３μｍ、目付け量１００ｇ／ｍ2の市販のＰＰ不織布
を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、ＰＴＦＥ
多孔質膜の作製およびエアフィルタ濾材の作製を行っ
た。
【００４７】（比較例１）ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に
積層する繊維製通気性多孔材として、表示規格が繊維径
約２０μｍ、目付け量７０ｇ／ｍ2の市販のＰＰ不織布
を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、ＰＴＦＥ
多孔質膜の作製およびエアフィルタ濾材の作製を行っ
た。
積層する繊維製通気性多孔材として、表示規格が繊維径
約２０μｍ、目付け量７０ｇ／ｍ2の市販のＰＰ不織布
を用いた以外は、前記実施例１と同様にして、ＰＴＦＥ
多孔質膜の作製およびエアフィルタ濾材の作製を行っ
た。
【００４８】実施例および比較例において、エアフィル
タ濾材の作製前に、ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に積層す
る繊維製通気性多孔材について、繊維径、目付け量、気
孔率および捕集効率を測定した結果を下記表１に示す。
また、実施例および比較例において作製したエアフィル
タ濾材について、圧力損失およびＤＨＣを測定した結果
を図４に示す。
タ濾材の作製前に、ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に積層す
る繊維製通気性多孔材について、繊維径、目付け量、気
孔率および捕集効率を測定した結果を下記表１に示す。
また、実施例および比較例において作製したエアフィル
タ濾材について、圧力損失およびＤＨＣを測定した結果
を図４に示す。
【００４９】
【表１】 目付け量 気孔率 繊維径 捕集効率 （ｇ／ｍ2） （％） （μｍ） （％） 実施例１ ６０ ７８．２ ７．５〜１１．２ ８２ 実施例２ ８０ ８０．０ ７．５〜１１．２ ８９ 実施例３ １００ ８２．１ ７．５〜１１．２ ９０ 実施例４ １００ ８５．０ ３．０〜 ４．０ ９０ 比較例１ ７０ ６８．９ ２０．０ １０
【００５０】前記表１に示すように、各実施例で使用し
た通気性多孔性材料は、比較例１の繊維製通気性多孔材
に比べて、それぞれ繊維径が細く、粒径０．５μｍ以上
の塵埃の捕集効率が高かった。このような捕集効率の高
い繊維製通気性多孔材を使用した各実施例のエアフィル
タ濾材は、図４に示すように、比較例のエアフィルタ濾
材に比べて、同じＤＨＣ値における圧力損失の上昇が低
かった。また、実施例１、２、３からわかるように、使
用した繊維製通気性多孔材の目付け量が大きいほど、同
じＤＨＣ値におけるエアフィルタ濾材の圧力損失はさら
に低くなり、実施例３、４からわかるように、使用した
繊維製通気性多孔材の繊維径が細いほど、同じＤＨＣ値
におけるエアフィルタ濾材の圧力損失がさらに低くなっ
た。
た通気性多孔性材料は、比較例１の繊維製通気性多孔材
に比べて、それぞれ繊維径が細く、粒径０．５μｍ以上
の塵埃の捕集効率が高かった。このような捕集効率の高
い繊維製通気性多孔材を使用した各実施例のエアフィル
タ濾材は、図４に示すように、比較例のエアフィルタ濾
材に比べて、同じＤＨＣ値における圧力損失の上昇が低
かった。また、実施例１、２、３からわかるように、使
用した繊維製通気性多孔材の目付け量が大きいほど、同
じＤＨＣ値におけるエアフィルタ濾材の圧力損失はさら
に低くなり、実施例３、４からわかるように、使用した
繊維製通気性多孔材の繊維径が細いほど、同じＤＨＣ値
におけるエアフィルタ濾材の圧力損失がさらに低くなっ
た。
【００５１】
【発明の効果】以上のように、本発明のエアフィルタ濾
材は、ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に、繊維径が１〜１５
μｍ、気孔率７０％以上、目付け量６０ｇ／ｍ2以上の
繊維製通気性多孔材を積層することにより、捕獲した塵
埃による目詰まりが起こり難く、圧力損失の上昇を抑制
できるため、使用寿命を長くできる。このようなエアフ
ィルタ濾材を、例えば、半導体製造におけるクリーンル
ームのエアフィルタユニットに使用すれば、フィルタの
目づまりが起こり難く、その寿命も長いため、低コスト
化を図ることが可能である。
材は、ＰＴＦＥ多孔質膜の上流側に、繊維径が１〜１５
μｍ、気孔率７０％以上、目付け量６０ｇ／ｍ2以上の
繊維製通気性多孔材を積層することにより、捕獲した塵
埃による目詰まりが起こり難く、圧力損失の上昇を抑制
できるため、使用寿命を長くできる。このようなエアフ
ィルタ濾材を、例えば、半導体製造におけるクリーンル
ームのエアフィルタユニットに使用すれば、フィルタの
目づまりが起こり難く、その寿命も長いため、低コスト
化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアフィルタ濾材の一例の構成概略を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明のエアフィルタ濾材のその他の例の構成
概略を示す断面図である。
概略を示す断面図である。
【図３】本発明のエアフィルタ濾材のさらにその他の例
の構成概略を示す断面図である。
の構成概略を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施例におけるエアフィルタ濾材の
ＤＨＣと圧力損失との関係を示すグラフである。
ＤＨＣと圧力損失との関係を示すグラフである。
１ ： ＰＴＦＥ多孔質膜 ２ ： 繊維製通気性多孔材 ３ ： 接着剤層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 69/12 Ｂ０１Ｄ 69/12 71/36 71/36 (72)発明者 川野 栄三 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 4D006 GA44 HA41 JA03A JA03B JA03C KA01 KA16 KA41 KB14 MA03 MA08 MB03 MC30 MC30X PA05 PB17 PC05 4D019 AA01 BA13 BB02 BB03 BB08 BB10 BD01 CA02 CB04 DA03 DA06 4D058 JA13 JB14 JB23 JB24 JB25 JB39 KA23 KA25 KB02 SA04
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜と
繊維製通気性多孔材とを含むエアフィルタ濾材であっ
て、前記多孔質膜の気体の流れの上流側に前記繊維製通
気性多孔材が配置され、前記繊維製通気性多孔材は、そ
の繊維径が１〜１５μｍの範囲、その気孔率が７０％以
上、その目付け量が６０ｇ／ｍ2以上であることを特徴
とするエアフィルタ濾材。 - 【請求項２】 繊維製通気性多孔材が不織布である請求
項１に記載のエアフィルタ濾材。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のエアフィルタ
濾材を用いたエアフィルタユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11392199A JP2000300921A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | エアフィルタ濾材およびそれを用いたエアフィルタユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11392199A JP2000300921A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | エアフィルタ濾材およびそれを用いたエアフィルタユニット |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008189775A Division JP5094610B2 (ja) | 2008-07-23 | 2008-07-23 | エアフィルタ濾材およびそれを用いたエアフィルタユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000300921A true JP2000300921A (ja) | 2000-10-31 |
Family
ID=14624538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11392199A Pending JP2000300921A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | エアフィルタ濾材およびそれを用いたエアフィルタユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000300921A (ja) |
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| WO2013031229A1 (ja) | 2011-08-31 | 2013-03-07 | ダイキン工業株式会社 | エアフィルタ用濾材、エアフィルタユニット及びエアフィルタ用濾材の製造方法 |
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| WO2015080290A1 (ja) | 2013-11-29 | 2015-06-04 | ダイキン工業株式会社 | 多孔質体、高分子電解質膜、フィルター用濾材及びフィルターユニット |
| WO2017056508A1 (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 日東電工株式会社 | エアフィルタ濾材、エアフィルタパック及びエアフィルタユニット |
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| KR20190056373A (ko) | 2016-09-30 | 2019-05-24 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 에어 필터 여과재, 에어 필터 팩 및 에어 필터 유닛 |
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-
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- 1999-04-21 JP JP11392199A patent/JP2000300921A/ja active Pending
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